호흡계 기능, 부품, 작동



호흡기 시스템 또는 호흡기 장치는 산소의 흡수 및 이산화탄소의 제거를 포함하는 가스 교환을 매개하는 일련의 전문화 된 기관을 포함한다.

폐의 표면에서 확산 및 가스 교환 하였다 셀 분위기 폐 (환기) 사이의 공기 교환을 포함하여 이산화탄소의 제거에 산소가 도달 가능 단계들의 시리즈 , 세포 수준에서 산소 수송과 가스 교환.

동물계의 다양한 계통으로 구성되어 있으며 계보에 따라 다양한 구조로되어 있습니다. 예를 들어, 물고기는 아가미, 포유류는 폐가 있고 대부분 무척추 기관과 같은 수생 환경에서 기능적인 구조를 가지고 있습니다.

원생 동물과 같은 단세포 동물은 호흡을위한 특수 구조물을 필요로하지 않으며 단순한 확산으로 가스 교환이 발생합니다.

인간에서 시스템은 비 인두, 인두, 후두, 기관 및 폐로 구성됩니다. 후자는 기관지, 세기관지 및 폐포에서 연속적으로 분지된다. 폐포에서 산소 분자와 이산화탄소의 수동 교환이 일어남..

색인

  • 1 호흡의 정의
  • 2 함수
  • 3 동물계의 호흡 기관
    • 3.1 기관
    • 3.2 아가미
    • 3.3 폐
  • 사람의 호흡계의 4 부분 (기관)
    • 4.1 상부 또는 상부 호흡 기관
    • 4.2 낮은 또는 낮은 호흡 기관
    • 4.3 폐 조직
    • 4.4 폐의 단점
    • 4.5 흉부 상자
  • 5 작동 원리?
    • 5.1 환기
    • 5.2 가스 교환
    • 5.3 가스 운송
    • 5.4 기타 호흡 용 안료
  • 6 일반적인 질병
    • 6.1 천식
    • 6.2 폐부종
    • 6.3 Pneumonias
    • 6.4 기관지염
  • 7 참고

호흡의 정의

"호흡"이라는 용어는 두 가지 방식으로 정의 할 수 있습니다. 구어체로, 우리가 호흡이라는 말을 사용할 때, 우리는 산소를 취하여 이산화탄소를 외부 환경으로 제거하는 행동을 묘사하고 있습니다.

그러나 호흡의 개념은 단순히 흉곽에 공기를 넣고 나가는 것보다 더 광범위한 과정을 포함합니다. 산소 사용, 혈액 수송, 이산화탄소 생성과 관련된 모든 메커니즘은 세포 수준에서 발생합니다.

단어 호흡을 정의하는 두 번째 방법은 세포 수준에 있으며이 과정을 ATP (adenosine triphosphate), 물 및 이산화탄소의 형태로 에너지를 생성하는 무기 분자와 함께 산소의 반응이 일어나는 세포 호흡이라고 부릅니다..

그러므로 흉부 운동을 통해 공기를 채취하고 추방하는 과정을보다 정확하게 참조하는 것은 "환기".

기능들

호흡기 시스템의 주요 기능은 환기 및 세포 호흡의 메커니즘에 의해 외부에서 산소를 취하는 과정을 조율하는 것입니다. 그 과정에서 발생하는 폐기물 중 하나는 혈류에 도달하고 폐를 통과하여 인체에서 대기로 방출되는 이산화탄소입니다..

호흡기 시스템은 이러한 모든 기능을 매개 할 책임이 있습니다. 특히 원하지 않는 분자를 필터링하는 것 외에도 몸에 들어가는 공기를 필터링하고 가습하는 역할을 담당합니다.

체액의 pH 조절 - 간접적 - CO 농도 조절2, 그것을 지키거나 제거하는 것입니다. 반면에, 그것은 온도의 조절, 폐의 호르몬 분비에 관여하며 냄새 감지에서 후각 기관을 돕습니다.

또한 시스템의 각 요소는 특정 기능을 담당합니다. 콧 구멍은 공기를 가열하고 세균, 인두, 후두 및 기관을 보호하여 공기의 통과를 조정합니다.

또한, pharynx는 phonation 과정에서 음식과 후두의 통과에 개입합니다. 마지막으로, 가스 교환 과정은 폐포에서 발생한다..

동물계의 호흡 기관

작은 동물, 1mm 미만, 가스 교환은 피부를 통해 발생할 수 있습니다. 실제로, 원생 동물, 해면 동물, 피부병 및 일부 벌레와 같은 특정 동물 계통은 간단한 확산을 통해 가스 교환 과정을 수행합니다.

물고기 나 양서류와 같은 큰 동물의 경우 아가미 또는 폐에서 호흡을 보충하기 위해 피부 호흡도 있습니다.

예를 들어, 개구리는 최대 절전 모드 단계의 피부를 통해 가스 교환의 전 과정을 수행 할 수 있는데, 이는 연못에 완전히 잠기 게되기 때문입니다. 도롱뇽의 경우, 폐를 완전히 결핍하고 피부를 통해 호흡하는 표본이 있습니다.

그러나 동물의 복잡성이 증가함에 따라 가스 교환 및 다세포 동물의 높은 에너지 요구를 충족시키기위한 특수 기관의 존재가 필요합니다.

다음으로, 다른 동물 그룹에서의 가스 교환을 중개하는 기관의 해부학에 대해 자세히 설명합니다.

흔적

곤충과 일부 절지 동물은 매우 효율적이고 직접적인 호흡기가 있습니다. 이것은 동물의 몸 전체에 걸쳐있는 기관 (tracheae)이라고 불리는 튜브 시스템으로 구성됩니다.

기관은 tranchaelae라고 불리는 좁은 관 (약 1 μm 직경)으로 분지합니다. 그들은 유체에 의해 점령되고 세포의 막과 직접 연관되어 종결됩니다.

공기는 스파이럴 (spiracles)이라고 불리는 밸브처럼 작동하는 일련의 구멍을 통해 시스템으로 들어갑니다. 이것들은 건조를 방지하기 위해 물의 손실에 반응하여 닫을 수있는 능력을 가지고 있습니다. 또한 불필요한 물질의 유입을 막는 필터가 있습니다..

꿀벌과 같은 특정 곤충은 기관 시스템의 환기를 목표로하는 신체 운동을 수행 할 수 있습니다.

아가미

아가미라고도하는 아가미는 수생 환경에서 효과적인 호흡을 가능하게합니다. echinoderms에서 그들은 몸의 표면의 확장으로 구성되어 있지만 해양 벌레와 양서류에서는 깃털이나 술입니다..

가장 효율적인 물고기는 내부 아가미 시스템으로 구성됩니다. 그것들은 현재의 물에 대항하여 적절한 혈액 공급을하는 필라멘트 구조입니다. 이 시스템을 "역류"로 사용하면 물에서 산소를 최대한 추출 할 수 있습니다..

아가미의 환기는 동물의 움직임과 입의 열림과 관련이 있습니다. 육지 환경에서는 아가미가 물의 떠 다니는지지를 잃고 말라 붙으며 필라멘트가 모여 전체 시스템의 붕괴를 가져옵니다.

이런 이유 때문에 물고기는 물에서 벗어날 때 질식합니다. 주변에 많은 양의 산소가 있지만.

척추 동물의 폐는 내부 구멍으로 혈액과의 가스 교환을 중재하는 풍부한 혈관이 있습니다. 어떤 무척추 동물에서는 우리가 "폐 (lungs)"라고 말하지만, 이들 구조는 서로 상동 적이 지 않으며 덜 효율적입니다.

양서류에서 폐는 매우 단순합니다. 일부 개구리에서 세분화 된 백과 유사합니다. 비상 조류 파충류의 폐에서 교환이 가능할 수있는 영역으로, 여러 개의 서로 연결된 주머니로 세분화됩니다..

조류의 혈통에서 인공 호흡기의 존재로 인해 폐의 효율성이 증가합니다. 인공 호흡기는 인공 호흡 과정에서 대기 공간으로 사용됩니다.

폐는 포유 동물에서 최대의 복잡성에 도달합니다 (다음 절 참조). 폐는 결합 조직이 풍부하며 내장 늑막이라고 불리는 얇은 상피 층으로 둘러싸여있어 가슴 벽과 정렬 된 내장 늑막으로 이어집니다..

양서류, 폐에 공기의 유입을위한 포지티브 압력을 비 조류, 파충류, 조류 및 포유류 공기가 흉곽의 팽창에 의해 폐로 밀어 부압을 사용하는 반면.

인간의 호흡기 시스템의 부품 (기관)

인간 및 포유 동물의 나머지 부분에서 호흡기는 입, 비강, 인두 및 후두로 구성된 높은 부분으로 구성됩니다. 기관 및 기관지의 하부 및 폐 조직의 일부.

높은 부위 또는 상부 호흡 기관

콧 구멍은 공기가 들어가는 구조이며, 그 다음에 점막 물질을 분비하는 상피로 덮인 비강 챔버가 있습니다. 내부 콧 구멍은 인두와 연결됩니다 (우리는 일반적으로 목이라고 부릅니다). 두 경로의 교차점이 발생합니다 : 소화기와 호흡기.

음식물이 식도 아래로 계속되는 동안 공기는 성문 개구부를 통해 들어갑니다..

입 뒤에있는 부분 - -와 하인두 - 후두개은 구강 인두의 경계를 설정,기도로 음식의 유입을 방지하기 위해, 성대 위에 있습니다 하단 -. 성문은 후두에서 열리고 ( "음성 상자") 차례로 기관으로 연결됩니다.

낮은 또는 하위 호흡 기관

기관은 직경 15-20mm, 길이 11cm의 튜브 모양의 덕트입니다. 그것의 벽은 반 유연 구조이기 때문에 구조의 붕괴를 피하기 위해 연골 조직으로 보강되어있다..

연골은 15 개 또는 20 개의 고리로 반달 모양으로 위치해 있습니다. 즉, 기관을 완전히 둘러싸지는 않습니다..

기관지는 각 폐에 하나씩 2 개의 기관지로 분지합니다. 오른쪽은 더 짧고 더 방대한 것 외에도 왼쪽에 비해 수직입니다. 이 첫 번째 분열 후, 연속적인 세분은 폐 실질.

연골 플레이트가 감소하지만 기관지 1 mm의 직경에 도달 할 때까지 사라진다 기관지의 구조는, 연골, 및 근육 점막의 존재에 의해기도 유사한.

그 (것)들 안에, 각 기관지는 폐포 덕트로 이끌어내는 bronchioles에게 불린 작은 관으로 분할한다. 폐포는 매우 얇은 세포층을 가지고있어 모세 혈관 시스템과의 가스 교환을 촉진합니다..

폐 조직

거시적으로, 폐는 균열에 의해 엽 (叶)으로 나뉘어집니다. 오른쪽 폐는 3 개의 로브 (lobe)로 구성되고 왼쪽 폐는 2 개만 있습니다. 그러나 가스 교환의 기능 단위는 폐가 아니지만 폐포 모세관 단위.

폐포는 작은 덩어리이며 포도의 뭉치는 기관지의 끝에 위치하고기도의 가장 작은 부분에 해당합니다. 그들은 두 종류의 세포, I 및 II에 의해 커버됩니다.

유형 I 세포는 얇아서 기체의 확산을 허용한다는 특징이 있습니다. 제 2 형은 이전 그룹보다 작고 얇으며 그 기능은 환기에서 폐포의 확장을 촉진하는 계면 활성제 유형의 물질을 분비하는 것입니다.

상피 세포는 결합 조직의 섬유로 산재 해있어 폐가 탄력있다. 마찬가지로, 가스 교환이 이루어지는 폐 모세 혈관의 광범위한 네트워크가 있습니다.

폐는 늑막이라고 불리는 중피 조직이있는 벽으로 둘러싸여 있습니다. 이 조직은 일반적으로 가상 공간이라고 불리는데, 그 이유는 내부에 공기가 들어 있지 않고 단지 적은 양의 액체 만 가지고 있기 때문입니다..

폐의 단점

폐의 단점은 가스 교환 만 폐포와 폐포 덕트에서 발생한다는 것이다. 폐에 도달하지만 가스 교환이 일어나지 않는 지역에 위치한 공기의 양은 데드 스페이스라고 불립니다.

따라서 인간의 인공 호흡 과정은 매우 비효율적입니다. 정상적인 인공 호흡은 폐에서 발견되는 공기의 1/6을 대체하는 데에만 성공합니다. 강제 호흡시 공기 중 20-30 %가 포획됩니다..

흉부 상자

흉곽은 폐를 수납하고 ​​근육과 뼈들로 이루어져 있습니다. 뼈의 구성 요소는 자궁 경부와 ​​등쪽의 등뼈, 흉곽과 흉골에 의해 형성됩니다. 횡격막은 가장 중요한 호흡근으로 집 뒤쪽에서 발견됩니다..

늑골에 삽입 된 추가 근육이 있습니다 (늑간골이라고 부름). 다른 사람은 머리와 목에서 오는 등의 흉쇄과 부등변 등의 호흡 기계에 참여하고 있습니다. 이러한 요소는 흉골과 첫 번째 늑골에 삽입됩니다..

어떻게 작동하나요??

산소 섭취는 세포 호흡의 과정에서 필수적이며, ATP 생산을위한이 분자의 복용은 대사 과정에 의해 섭식하는 과정에서 얻어진 영양소에서 시작됩니다.

즉, 산소는 분자를 산화 (연소)시켜 에너지를 생성시키는 역할을한다. 이 과정의 잔류 물 중 하나는 이산화탄소이며, 이산화탄소는 반드시 체내에서 배출되어야합니다. 호흡에는 다음과 같은 사건이 포함됩니다.

환기

이 과정은 영감의 과정을 통해 대기로의 산소 섭취로 시작됩니다. 공기는 콧 구멍을 통해 호흡계로 들어가며, 설명 된 튜브 세트를 통해 폐로 들어간다..

공기 흡입 - 호흡 -은 일반적으로 비자발적 인 과정이지만 자동에서 자발적으로 갈 수 있습니다..

두뇌에서 골수의 뉴런은 호흡의 정상적인 조절을 담당합니다. 그러나 신체는 산소 필요량에 따라 호흡을 조절할 수 있습니다..

휴식 평균 사람은 공기를 분당 평균 육리터에 호흡이 그림은 강렬한 운동의 기간 동안 75리터 증가 할 수 있습니다.

가스 교환

대기 중의 산소는 71 %의 질소, 20.9 %의 산소 및 이산화탄소와 같은 다른 가스의 작은 부분으로 구성된 가스의 혼합물입니다.

호흡기로 공기가 들어가면 성분이 즉시 바뀝니다. 영감 과정은 물로 공기를 포화시키고 공기가 폐포에 도달하면 이전의 영감에서 나온 잔류 공기와 혼합됩니다. 이 시점에서 산소의 분압은 감소하고 이산화탄소의 분압은 증가한다..

호흡기 조직에서 가스는 농도의 변화에 ​​따라 이동합니다. 산소 분압이 혈액 폐동맥 (40mm 수은)의 폐포 (수은 100mm)의 큰 같이 산소 확산 공정에 의해 모세관으로 전달.

유사하게, 이산화탄소의 농도는 폐포의 폐 모세 혈관 (46mm 수은) (40mm 수은) 높다, 그래서 이산화탄소는 폐포의 모세 혈관에에서, 반대 방향으로 확산 폐.

가스 수송

물에서는 산소의 용해도가 너무 낮아서 대사 요구 사항을 충족시키는 운반 수단이 있어야합니다. 일부 소형 무척추 동물에서는 체액에 용해 된 산소의 양이 개인의 요구를 충족시키기에 충분합니다.

그러나 인간의 경우 이런 방식으로 운송되는 산소는 요구 사항의 1 %를 충족시키기 만합니다.

이러한 이유로, 산소와 상당량의 이산화탄소가 혈액 안의 안료에 의해 운반됩니다. 모든 척추 동물에서 이러한 색소는 적혈구에만 국한됩니다..

동물계에서 가장 흔한 색소는 헤모글로빈 (hemoglobin)으로, 철분을 구조에 포함하고있는 단백질 성질의 분자입니다. 각 분자는 혈액의 붉은 색과 산소와의 가역적 결합을 담당하는 5 % 헴과 95 % 글로빈.

헤모글로빈에 결합 할 수있는 산소의 양은 산소 농도를 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다. 모세 혈관에서와 같이 헤모글로빈이 산소에 결합합니다. 농도가 낮 으면 단백질은 산소를 방출합니다.

기타 호흡 안료

헤모글로빈은 본 호흡기 모든 척추 동물 안료과 일부 무척추 유일한되지 않지만.

일부 갑각류의 갑각류, 갑각류 두족류 및 연체 동물에는 헤모시 아닌 (hemocyanin)이라는 파란색 안료가 있습니다. 철 대신에,이 분자는 두 개의 구리 원자.

네 개의 다모류 군에는 chlorocruorine 안료가 있는데, 그 구조에 철분을 함유하고 녹색 인 단백질입니다. 구조와 기능면에서 헤모글로빈과 유사하지만, 세포 구조에 국한되지 않고 혈장에서 자유 롭다..

마지막으로 hemeritrin이라는 헤모글로빈보다 훨씬 낮은 산소 부하 용량을 가진 안료가 있습니다. 그것은 적색이며 해양 무척추 동물의 여러 그룹에 존재합니다.

일반적인 질병

천식

그것은 그들의 부종을 일으키는 원인이되는기도에 영향을 미치는 조건이다. 천식 발작에서는기도를 둘러싸고있는 근육이 염증을 일으키고 시스템에 들어가는 공기의 양이 급격히 감소합니다.

공격은 애완 동물, 진드기, 추운 날씨 등 식품, 곰팡이, 꽃가루, 화학 물질의 모피를 포함하여 알레르기라는 물질의 숫자에 의해 트리거 될 수 있습니다.

폐부종

폐부종은 폐의 체액 축적으로 이루어지며, 이는 개인의 호흡 능력을 방해합니다. 원인은 보통 심장이 충분한 혈액을 펌프하지 않는 울혈 성 심부전과 관련이 있습니다.

혈관의 압력 증가는 폐 내부의 공기 공간으로 유체를 밀어 넣음으로써 폐의 산소의 정상적인 이동을 감소시킵니다.

폐부종의 다른 원인으로는 신장 장애, 과도하게 높은 지역, 특정 약물의 사용 등의 신장, 심근염, 부정맥, 신체 활동에 혈액을 공급하는 동맥이 좁아의 존재입니다.

가장 흔한 증상은 호흡 곤란, 호흡 곤란, 거품 또는 혈액의 기대 및 심박수 증가입니다..

폐렴

폐렴은 폐의 감염이며 다양한 박테리아를 비롯한 다양한 미생물에 의해 발생할 수 있습니다. 폐렴 구균, 황색 포도상 구균, 인플루엔자 균, 폐렴 미코 플라스마Chlamydias pneumoniae, 바이러스 또는 곰팡이 같은 Pneumocystis jiroveci.

이것은 폐포 공간의 염증으로 나타납니다. 원인 물질이 공기를 통해 보급되고 재채기 및 기침을 통해 급속하게 퍼지기 때문에 전염성이 매우 높은 질병입니다.

이 병리에 가장 취약한 사람들은 65 세 이상의 건강 문제가있는 사람들입니다. 증상으로는 발열, 오한, 가래 기침, 숨가쁨, 숨가쁨 및 가슴 통증이 포함됩니다..

대부분의 경우 입원을 요하지 않으며, 항생제 (세균성 폐렴 인 경우)를 경구로 투여하고, 휴식과 수분 공급으로 질병을 치료할 수 있습니다.

기관지염

기관지염은 감염이나 다른 이유로 인해 폐에 산소를 운반하는 덕트의 염증 과정으로 존재합니다. 이 질환은 급성 및 만성으로 분류됩니다..

증상으로는 일반적인 불안감, 점액이있는 기침, 호흡 곤란 및 흉부 압박이 있습니다.

기관지염을 치료하기 위해서는 아스피린이나 아세트 아미노펜을 섭취하여 발열을 줄이고 많은 양의 수분을 섭취하고 휴식을 취하는 것이 좋습니다. 박테리아가 원인 인 경우 항생제를 채취합니다..

참고 문헌

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